汽车起动型铅酸蓄电池使用手册编制:张会乔校对:吴庆审核:宋琼批准:魏亚芳发布日期:2012年 3月 26日实施日期:2012年 3月 26日北京福田戴姆勒汽车有限公司技术中心目录一、铅酸蓄电池的定义、结构及工作原理 (11.1 铅酸蓄电池定义 (11.2 铅酸蓄电池的结构 (11.3 铅酸蓄电池工作原理 (4二、铅酸蓄电池的存储与安装 (62.1 铅酸蓄电池运输与存储注意事项 (62.2 铅酸蓄电池的安装注意事项 (62.3 整车入库存储 (7三、铅酸蓄电池的灌酸与充电 (83.1 铅酸蓄电池的灌酸 (83.2 铅酸蓄电池的充电 (9四、铅酸蓄电池的维护 (134.1 铅酸蓄电池的日常维护 (134.2 铅酸蓄电池的定期维护 (14五、铅酸蓄电池常用检测方法 (165.1 电压测量法 (165.2容量测量法 (165.3 密度(比重测量法 (17一、铅酸蓄电池的定义、结构及工作原理1.1 铅酸蓄电池定义铅酸蓄电池是用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。
它是一种直流电源,是由化学能转换为电能的一种装置,也称可逆电源或二次电池,使用方便,经济耐用,性能可靠。
1.2 铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液、电池槽体等主要部件组成。
各种铅蓄电池根据其用途的不同,各有不同的要求,从而在结构上也有差异。
其中最常用的汽车起动用铅蓄电池如下图所示:1、正负极板正负极板是由板栅和活性物质构成的。
●板栅的作用为:①支承活性物质。
②传导电流,使电流分布均匀。
板栅的材料:起动型铅酸蓄电池一般采用低锑多元合金,免维护电池采用铅钙合金。
●带电状态:正极活性物质主要成份为二氧化铅,负极活性物质主要成份为绒状铅。
汽车起动型电池隔板是由聚丙稀(PP、聚乙烯(PE、聚氯乙烯(PVC等材料制成的,它的主要作用是:①防止正负极板短路。
②使电解液中正负离子顺利通过。
③阻缓正负极板活性物质的脱落,防止正负极板因震动而损伤。
因此要求隔板要有孔率高、孔径小、耐酸、不分泌有害杂质、有一定强度、在电解液中电阻小、具有化学稳定性等特点。
电解液是蓄电池重要组成部分,它的作用是:①传导电流②参加电化学反应电解液是由蓄电池专用浓硫酸和去离子水配制而成的,电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。
汽车用蓄电池采用电解液密度为1.28±0.01g/cm3(25℃稀硫酸,电解液的密度随季节温度变化,具体数值可参考下表:4、电池槽盖:电池槽、盖是放置正、负极板和电解液的容器,主要由聚丙烯(PP、ABS 树脂等材料制成。
5、注液塞:由聚丙烯制成,为方便蓄电池加液与维护而设计,对干荷电电池起密封作用,阻止空气进入,防止极板氧化。
新的干荷电电池首次使用前,把注液塞气孔上的纸标签撕掉,以保证气体逸出通畅。
6、其它:蓄电池除上述主要部件外,还有接线端子、电眼、提手绳等零部件。
1.3 铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池的正极活性物质是二氧化铅(Pb02,负极活性物质是海绵状金属铅(Pb,导电介质是稀硫酸(电解液,在蓄电池充放电过程中,正负极将发生下列反应:将电能转化成化学能贮存在电池中或将化学能转化成电能提供给用电设备。
放电:H2S04浓度逐渐下降,正负极上的PbS04逐渐增加,内阻增大,电解液浓度逐渐下降,电池电动势逐渐降低。
充电:电解液浓度逐渐增加,内阻逐渐减少,蓄电池电动势逐渐升高,充电后期由于水的电解,将有大量气泡产生。
电池总反应如下表:电池在放电后两极活性物质均转化为硫酸铅,这种解释铅酸蓄电池成流反应的理论称为“双硫酸盐化”理论,即我们常说的蓄电池“盐化”。
特别注意:蓄电池放电后如不及时补充电,放电所产生的硫酸铅将会沉淀在正、负极板表面,形成不可逆的硫酸铅,蓄电池容量将急剧下降或无法再充电,造成蓄电池报废,所以对停驶时间较长的车辆蓄电池及时补充电非常重要。
二、铅酸蓄电池的存储与安装2.1 铅酸蓄电池运输与存储注意事项2.1.1 铅酸蓄电池的运输1. 在运输过程中,产品不得受剧烈机械冲撞和曝晒雨淋,不得倒置。
2. 在装卸过程中,产品应轻搬轻放,严防摔掷、翻滚、重压。
2.1.2 铅酸蓄电池的贮存1. 产品应贮存在温度为5~40℃的干燥、清洁及通风良好的仓库内。
2. 应不受阳光直射,离热源(暖气设备等不得少于2m。
3. 避免与任何液体和有害物质接触,产品内不得掉入任何金属杂质。
4. 不得倒置及卧放,不得受任何机械冲击或重压。
5. 蓄电池必须充足电贮存,不能亏电贮存,每月左右补充电一次。
6. 带液电池贮存时应注意防止雨淋、灰尘等杂质,并注意避免外部金属物质同时接触正、负接极柱,以免造成电池短路打火。
7. 电解液密度低于1.22 g/cm3(25℃,或电池电压低于12.5V时,应及时补充电。
2.2 铅酸蓄电池的安装注意事项1、安装前检查蓄电池,符合下列条件蓄电池方可装车使用:a、端电压≥12.60V;b、容量表测量指针在绿格或白格;c、电解液密度在1.270-1.290 g/cm3(25℃之间;d、电池液面在上、下液面线之间,电池注液塞排气孔畅通,槽盖无破损,电池外观整洁。
2、新电池安装前,请清洁电池接线端子、车辆接线卡子。
安装后在接线端子与车辆接线卡子上涂抹凡士林加以保护,同时注意接线卡子必须紧固牢固,紧固时电池“+”、“-” 端分别与车辆线束正负端正确连接。
(* 严禁接反,否则会损坏车辆用电设备! *3、蓄电池在汽车上安装要牢固,蓄电池底部加防震垫以减轻震动。
经常检查蓄电池连接线与极柱连接是否牢固,必须保持接触良好,防止产生电火花,引起蓄电池爆炸,安装完成后注液塞气孔上的纸标签应撕掉。
4、经常清除蓄电池盖上的灰尘污物,保持清洁干燥。
5、拆卸电池时,请先拆“搭铁极”,安装时请后安“搭铁极”。
2.3 整车入库存储1.新车到最终用户之前,仓储时间预计超过一周的车辆,不能仅关闭电源总开关,还必须将线束从蓄电池的负极端摘下来。
2. 整车库存时,应该定期(建议每月一次对蓄电池的电压进行测量,当电压低于12.5V时,应用充电机及时补充电,否则不允许发车给用户。
3. 同一辆车上装有两只电池的,在移除蓄电池在车外充电过程中应该进行必要的标识,以保证充电后的两只蓄电池仍然装在同一辆车上,避免不同车的不同状态的蓄电池混装。
4. 整车库存应尽量避免蓄电池的露天存放,必须对蓄电池进行防护,避免雨、雪天气导致蓄电池的外部短路及杂质进入蓄电池内部导致自放电增加。
三、铅酸蓄电池的灌酸与充电3.1 铅酸蓄电池的灌酸3.1.1 电解液的配置应使用符合蓄电池用硫酸标准的硫酸和纯水配制,具体步骤如下:①铅酸蓄电池电解液是用纯水和浓硫酸配制而成的,汽车用起动型电池电解液密度为1.28±0.01g/cm3(25℃。
②配制电解液的容器,必须是耐酸及耐温的有釉陶瓷、玻璃缸、塑料槽或铅衬木槽,配制时,工作人员必须穿戴好防护用具。
③配制前将器皿洗刷干净,并用纯水清洗。
④配制电解液时,应先将需用的纯水,放人容器内,然后将浓硫酸缓慢注入纯水内,并不断搅拌,严禁将水注入硫酸内,以免发生飞溅灼伤。
换算公式为d25=dt+0.0007(25—td25=25℃电解液密度dt:温度为t时的电解液密度0.0007:温度系数t:实测电解液温度3.1.2 灌酸灌酸的具体步骤如下:①拧下注液塞,务必将注液塞注液孔上贴的纸标签撕掉或保证注液孔畅通,以保证充电时安全。
若是迷宫帽,则启开迷宫帽。
②电解液温度必须冷却到30℃以下,灌入电池。
③将配制好的电解液注入每个单格内,塑料槽电池的液面与外槽液面线标记“max或U”齐平。
④将注液塞拧紧或扣上迷宫帽,以防止漏酸。
3.2 铅酸蓄电池的充电3.2.1充电设备对蓄电池充电必须使用直流电源。
发电厂及供电线路供应的是交流电,必须通过直流充电设备将它变为直流,才能进行充电。
1、整流器常用的是固体整流器(硒整流器、硅整流器、充电整流器(钨灯整流器和水银整流器。
其输入交流电压一般为220伏或380伏,输出的标称电压为6伏、12伏、和24伏。
固体整流器使用方便,充电中不需照管,应用较为普遍。
2、可控硅调压充电机由于串联的电池数有多有少,充电过程中要改变电压来控制充电电流的大小,因此,要求采用可以调整电压的直流电源。
硅整流器虽然比较轻小,便于移动,但仍然需要较笨重的调压变压器。
采用可控硅调压充电机可以克服上述缺点。
市场上一种8千瓦可控硅调压充电机,电源使用220伏交流电,经可控硅整流器变为直流电,从输出端往蓄电池进行充电。
直流输出电压0—220伏,电流0-40安培。
3.2.2检测仪器蓄电池充电和日常维护一般需要密度计、温度计、电压表和容量表等检测仪表及必要的工具。
3.2.3蓄电池充电1、充电前的准备检测电解液或纯水是否符合规定。
打开蓄电池上的注液塞。
加液或补水至最高液面线,且保证电解液密度符合要求。
2、充电连接将蓄电池从车上拆下来,充电机的正极与蓄电池正极相接,负极与蓄电池负极相接,切勿反接,充电连接必须牢固。
3、充电方式通常充电的种类有恒流充电、恒压充电和快速充电三种,可根据电池的状况采用哪种充电方式,一般常采用恒流充电,充电机的操作见其使用说明书。
▲恒流充电又包括:初充电、补充充电、普通充电和均衡充电。
①初充电:初充电是非干荷电池使用之前的首次充电。
A.非干荷电电池注入电解液后,静止1-6小时,待温度降至35℃按以下方式可开始充电;B.首次充电电流一般为0.07C20A,充至单格电压2.4V时,减半电流继续充电(C20表示20小时率的额定容量。
②补充充电:针对存放时间较长、干荷电性能较差的干荷电池,以及灌酸并充满电停用时间约有一个月左右的电池而说的。
补充充电流为0.1C20A,补充充电时间为5小时左右或单格电压≥2.4V时,或根据存放时间长短确定充电时间。
③普通充电普通充电是指电池经初充电使用后的充电。
A.汽车电池普通充电第一阶段采用0.1C20A,充电8-12小时至电压升到2.4伏/单格以上,电流减半再充电10小时左右。
B.充入电量一般为放电量的1.5倍以上,或者充入额定容量的1.3-1.5倍。
④均衡充电A.用普通充电的方法将电池充足,然后用0.035C20A电流充电。
B.当电池冒出均匀气泡,温度上升时,停止充电1小时,如此重复3-4次。
C.单个电池都能产生大量气泡,并且电池电压,电解液密度趋于不变时结束。
▲恒压充电恒压充电是始终以一定不变的电压对电池进行充电。
开始时充电电流较大,然后逐渐减小,恒压充电电压通常在2.3-2.4伏,这种充电情况,气体产生很少耗水量小,因此,恒压通常用于免维护密封铅酸蓄电池。
▲快速充电A.快速充电是采用大电流,脉冲充电,并采用短时间放电的间歇式充电方法,对电池进行充电。